張宏曄,王娜,曹英志,張志衛(wèi),趙錦霞

(1.國家海洋信息中心 天津 300171;2.自然資源部第一海洋研究所 青島 266061)

0 引言

海島是我國國土重要的組成部分,也是重要的生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間的載體[1]。海島具有特殊的地理特性,它四面環(huán)水,天然獨立,每個海島都構(gòu)成一個相對獨立的地理環(huán)境[2]。同時,海島本身面積狹小、地域結(jié)構(gòu)簡單、生態(tài)系統(tǒng)脆弱。我國海島分布在從南到北的各個海區(qū),海島數(shù)量眾多[3],每個海島大小、岸線長度、地理位置、生態(tài)類型均不同,同時由于海島的地理位置、人口以及歷史發(fā)展等原因,每個海島的自然條件以及開發(fā)類型也各不相同。如不因地制宜,合理規(guī)劃,盲目開發(fā),不僅不利于我國海島的經(jīng)濟發(fā)展,而且會給海島及周邊海域帶來非常嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。建立相對完善、科學(xué)、可量化的海島評價方法對海島進行評價,對海島資源的合理利用以及海島的生態(tài)環(huán)境保護都具有重要的意義。

由于海島獨立的地理特征,以及自然和社會的雙重屬性,因此可以從多個角度對海島進行評價,包括海島的地理特性、地質(zhì)組成、生態(tài)環(huán)境,到海島的經(jīng)濟發(fā)展、開發(fā)利用類型以及海島的歷史文化等,涉及多學(xué)科、多專業(yè)。目前國內(nèi)對于海島的評價研究則側(cè)重于海島單一角度,如對海島的價值體系研究[1]、生態(tài)環(huán)境評價研究[2]、海島的經(jīng)濟或生態(tài)脆弱性研究[4-5],也有海島保護及分類規(guī)劃研究[6]、無居民開發(fā)適宜性研究[7]和PSR模型對海島的生態(tài)評價研究[8]等。在國際上,也有一些針對海島特性進行的定量評價研究,如生態(tài)系統(tǒng)安全研究[9]、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的海島評價研究[10]和海洋環(huán)境影響因子研究[11]等。這些方面每一項都可以建立相應(yīng)的指標(biāo)體系對海島特定的屬性進行評價,但是這些體系大多只是從一個或幾個方面對海島進行研究評價,而如果需要相對全面、客觀地評價海島生態(tài)環(huán)境和發(fā)展?fàn)顩r,則需要對評價指標(biāo)進行關(guān)聯(lián),使用綜合評價模型對其進行評價。同時,多數(shù)評價只是針對單一海島,并沒有建立不同海島之間的聯(lián)系,尤其是不同海島之間社會發(fā)展和自然環(huán)境之間的潛在聯(lián)系。

數(shù)據(jù)挖掘與分析是從大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)具有描述性、可理解、能預(yù)測的模型的過程[12]。主要包括探索性因子分析[13]、頻繁模式挖掘[14]、分類和聚類等[15]。目前,國內(nèi)外各類數(shù)據(jù)分析在綜合評價體系已經(jīng)相對成熟,對資源環(huán)境的綜合評價方法有幾十種甚至上百種之多,其中利用數(shù)據(jù)進行定量分析的評價方法就有幾十種,如層次分析法(AHP)[16]、灰色關(guān)聯(lián)分析法(GIA)[17]和熵權(quán)法(EA)[18]等,而隨著數(shù)據(jù)挖掘和分析研究的深入,基于統(tǒng)計分析的綜合評價方法也有很多種,如主成分分析(PCA)[19]、因子分析(FA)[20]和聚類分析等[21]。這些評價方法也應(yīng)用在對不同類型的資源評價過程中,如城市宜居度分析[22]、決策方法選擇[23]和能源效用評價[24]等。數(shù)據(jù)分析也是土地利用以及區(qū)域發(fā)展的研究的主要手段。在城市功能區(qū)劃分類[25]、鄉(xiāng)村旅游資源分類評價[26]和區(qū)域綜合性評價[27]等研究中,均分析了不同類型的地類的功能劃分以及空間特征。

本研究基于數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析的方法,結(jié)合海島特殊的自然和社會發(fā)展性質(zhì),構(gòu)建了基于自然環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展和社會民生的海島分類評價體系。基于海島的自然和社會屬性建立了多重評價指標(biāo),對我國30個海島進行分類評價。通過聚類、分類以及主成分分析、主坐標(biāo)分析等數(shù)據(jù)分析方法對海島進行定量分析,以期建立較完善的海島分類評價方法。對海島的分類評價,既可以發(fā)現(xiàn)海島的發(fā)展現(xiàn)狀,探究海島發(fā)展的個性和共性,也可以揭示海島經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護之間的關(guān)系?？梢詫u規(guī)劃、海島資源的開發(fā)利用及保護提供科學(xué)、客觀的數(shù)據(jù)支持及參考借鑒。

1 研究區(qū)域情況與數(shù)據(jù)來源

1.1 實例海島及選取依據(jù)

與人為的城市或者行政區(qū)劃分不同,海島四面環(huán)水,海洋天然地將海島劃分成為獨立的地理單元。但是由于不同海島的自然環(huán)境、人口規(guī)模和區(qū)位因素等往往存在較大差異,為了客觀、全面、具體地評價海島,一方面選擇的海島需要盡可能多地體現(xiàn)海島本身屬性的差異,如所在省份及海區(qū),近陸距離、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)等;另一方面,為避免因統(tǒng)計數(shù)據(jù)差距過大導(dǎo)致難以標(biāo)準(zhǔn)化,選擇的海島面積人口規(guī)模應(yīng)相對接近,防止選擇海島面積人口規(guī)模過大(如,海南島)或過小(如,永興島)。

根據(jù)以上原則,本研究在全國范圍內(nèi)選擇了30個典型的有居民海島進行評價(表1)。這30個海島分布在全國各個沿海省(自治區(qū)、直轄市),每一個海島都具有獨特的地理環(huán)境、開發(fā)利用特征、經(jīng)濟發(fā)展以及社會環(huán)境,這樣可以使分類評價的結(jié)果更具有客觀性,同時也能更清楚地體現(xiàn)各評價指標(biāo)對海島分類的影響。

表1 研究的目標(biāo)海島基本情況

1.2 海島評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

海島作為特殊的地理單元,是一類自然-人工的復(fù)合體。這類單元的資源環(huán)境不僅僅受地理位置和生態(tài)環(huán)境等自然因素的影響,也受到其所屬的社會環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展、文化以及民生等社會因素的影響?；诖?在參照城市分類或其他地理分類評價研究的基礎(chǔ)上[25],結(jié)合海島的實際情況以及指標(biāo)的客觀性,本研究分別從經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境、社會民生和文化及規(guī)劃管理等方面選擇了16項評價指標(biāo)(表2),這些指標(biāo)對海島可以進行相對完善的分類評價。為了進一步的數(shù)據(jù)分析,本研究對各個指標(biāo)需要通過數(shù)字進行描述,即用不同的方法對這些指標(biāo)進行量化。最終利用通過得到的指標(biāo)數(shù)據(jù)化結(jié)果對海島進行分類評價。

表2 海島的評價指標(biāo)

1.3 原始數(shù)據(jù)的收集

為使海島數(shù)據(jù)相對標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,本研究以2016年為時間節(jié)點獲取原始數(shù)據(jù)。其中遙感影像是基于2016年度拍攝的高分1號以及資源3號衛(wèi)星(分辨率2m)的影像,獲取影像后基于ArcGIS10.5平臺進行解譯,計算海島的植被、開發(fā)利用面積和岸線長度等,同時對部分設(shè)施(如,防災(zāi)減災(zāi)和文化體育類)予以標(biāo)注,從而獲得相應(yīng)的評價指標(biāo)數(shù)據(jù)。對于經(jīng)濟和社會類指標(biāo),一方面咨詢當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)行政部門獲取環(huán)境、醫(yī)療和社會保障等數(shù)據(jù)以及經(jīng)濟統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù);另一方面在2016-2017年進入各海島現(xiàn)場進行補充調(diào)查。最后,搜集海島所在縣、鄉(xiāng)的統(tǒng)計公報、年鑒及政府工作報告以及涉及海島的其他公開資料,同時參考2016年國家海洋局發(fā)布的《海島統(tǒng)計調(diào)查公報》[28]以及《2016年中國海洋環(huán)境狀況公報》[29],對部分評價指標(biāo)數(shù)據(jù)進行補充計算。

對獲取的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)、分類和數(shù)據(jù)意義等屬性信息,對每一項數(shù)據(jù)進行針對性的數(shù)值量化,得到的最終數(shù)據(jù)為數(shù)值型數(shù)據(jù)。得到數(shù)據(jù)以后,利用R語言平臺對數(shù)據(jù)進行多個類型的數(shù)據(jù)分析。將海島進行分類,并探究影響海島分類指標(biāo)之間的聯(lián)系。

1.4 評價方法的評價體系的建立及數(shù)據(jù)分析

1.4.1 評價指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化

由于每個評價指標(biāo)不同,描述評價指標(biāo)的量綱也就不同,所以,需要對各評價指標(biāo)數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化,以便消除不同量綱對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的影響。對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化以后,各項指標(biāo)在相對統(tǒng)一的量綱內(nèi),可以相對準(zhǔn)確計算每個目標(biāo)海島之間的距離。從而進行進一步的統(tǒng)計分析。標(biāo)準(zhǔn)化的方法如下:

式中:Xis是 為指標(biāo)統(tǒng)一量綱得到的數(shù)值;n為樣本數(shù)；為樣本均值;X i是樣本中的具體指標(biāo)數(shù)值;X rms是樣本均方根。

1.4.2 聚類分析

聚類分析是將對象的集合進行分組為由類似的對象組成多個類的分析過程[30],通過將海島進行聚類分析,可以研究不同海島之間的指標(biāo)特征可能的相似性,從而構(gòu)建不同海島的聚類樹。本研究采用層次聚類法[31],將海島進行聚類,相似程度高的海島聚類距離較近,而相似程度低的海島則距離較遠。這樣,通過聚類分析即可判斷海島數(shù)據(jù)間的相似程度高低,并且最終得到一個海島的聚類樹。通過聚類樹可以分析海島在評價指標(biāo)之間的相似性。

1.4.3 主坐標(biāo)分析

主坐標(biāo)分析(PCo A)是一種降維排序方法,通過一系列的特征值和特征向量排序從多維數(shù)據(jù)中提取最主要的元素和結(jié)構(gòu)[32]。基于距離矩陣來尋找主坐標(biāo)。即通過計算各個類簇間的距離,可視化表征各個海島的分類情況,本研究利用基于Bray-Curtis距離來進行PCoA分析,并選取貢獻率最大的主坐標(biāo)組合進行二維坐標(biāo)圖展示。如果不同海島間指標(biāo)特征越接近,則它們在PCo A圖中的距離越接近。

1.4.4 主成分分析

主成分分析(PCA)是一種應(yīng)用方差分解,對多維數(shù)據(jù)進行降維,從而提取出數(shù)據(jù)中最主要的元素和結(jié)構(gòu)的方法[33]。利用主成分分析,可以提取出最大限度反映海島間差異的2個或者3個特征,并將特征通過二維或者三維坐標(biāo)圖進行展示,如果海島的各個指標(biāo)數(shù)據(jù)越相似,則它們在PCA圖中的距離越接近。每個特征與海島的評價指標(biāo)均有關(guān)聯(lián)性,提取關(guān)聯(lián)較大的評價指標(biāo),可以分析對海島分類影響較大的指標(biāo),從而發(fā)現(xiàn)不同海島指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 海島最佳類簇數(shù)的確定

研究利用CH指數(shù)可以確定特定聚類效果最佳的類簇的數(shù)量。具體計算方法如下:

式中:n為樣本數(shù);k為類別數(shù);Bk為類別間的協(xié)方差矩陣;Wk為類別內(nèi)的協(xié)方差矩陣。該指數(shù)越大,說明類別間的協(xié)方差與類別內(nèi)部的協(xié)方差之間的比值越大,也就是類別間的差異大于類別內(nèi)部的差異。即分類效果最佳。最終得到的分類結(jié)果如圖1所示。

圖1 海島聚類數(shù)量的CH分析

由圖1可見,類別為2或者3時聚類效果最佳。但是當(dāng)類簇為2時,聚類結(jié)果顯示一個類簇僅剩余梅山島一個樣本,即梅山島為一類,其余海島為另一類。為了更明確地展示所有海島之間的差異,本研究選擇3為聚類最佳類簇數(shù)對海島進行聚類。

2.2 對目標(biāo)海島的聚類分析

利用層次聚類法,由海島的各項指標(biāo)的表征計算各海島之間在表征的距離,基于距離得到海島聚類的效果,并驗證聚類分成3類的聚類特征。經(jīng)過多種距離計算方式演算,本研究采用最能直觀地表現(xiàn)聚類的效果的方法,即利用離差平方和法(也稱為ward度量)計算不同類之間的距離[34]。聚類結(jié)果如圖2所示,在類簇數(shù)為3的情況下,30個海島被分成了3個主要類別。

圖2 海島聚類分析

對海島和評價指標(biāo)進行二維聚類,利用聚類熱圖對海島和評價指標(biāo)進行雙向聚類(圖3)對層次聚類結(jié)果進行驗證。從結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),一方面,雙向聚類和層次聚類法的聚類結(jié)果相同,層次聚類結(jié)果合理;另一方面,同一指標(biāo)類別的指標(biāo)距離接近,說明同一類別的指標(biāo)對海島的描述相對統(tǒng)一,從數(shù)據(jù)上反映的指標(biāo)分類較為合理。

圖3 海島及評價指標(biāo)雙向聚類熱圖

同時,通過聚類熱圖可以進一步表征這些海島以及指標(biāo)的雙重聚類的情況,并更好地解釋每一類海島的特征。具體海島分類結(jié)果如下。

(1)經(jīng)濟發(fā)展型海島,包括:梅山島、東海島、長興島、六橫島、瑯岐島和新埠島。海島有經(jīng)濟發(fā)展類的指標(biāo)高、社會民生基礎(chǔ)指標(biāo)較高,但是環(huán)境相關(guān)指標(biāo)較低等特征,本研究將其稱之為經(jīng)濟發(fā)展類海島。

(2)環(huán)境發(fā)展型海島,包括:南田島、花岙島、北長山島、靈山島、枸杞島、桃花島、桂山島、大萬山島、白沙山島、下大陳島、劉公島、潿洲島、花鳥山島、海陵島、廣鹿島、獐子島和連島。該類海島的環(huán)境相關(guān)指標(biāo)高,社會民生基礎(chǔ)指標(biāo)較1類海島低,但較3類海島高,經(jīng)濟發(fā)展類指標(biāo)較第1類低,但較第3類高,我們將其稱為環(huán)境發(fā)展類海島。

(3)傳統(tǒng)發(fā)展型海島,包括:湄洲島、龍門島、大崳山、南日島、施公寮島、鹿西島和東庠島。3類海島環(huán)境相關(guān)指標(biāo)介于前兩者之間,社會民生基礎(chǔ)及經(jīng)濟發(fā)展情況較前兩者更低的特征,本研究將其稱為傳統(tǒng)發(fā)展類海島。

2.3 主坐標(biāo)分析對海島分類結(jié)果的驗證

30個樣本進行主坐標(biāo)分析的結(jié)果如圖4所示,3個類別的海島基本分布在坐標(biāo)軸不同的區(qū)域,驗證了聚類結(jié)果的正確性,3個類別的海島無明顯交叉,分類結(jié)果良好,環(huán)境發(fā)展型海島與傳統(tǒng)發(fā)展型海島的距離相對于經(jīng)濟發(fā)展型海島與該兩類海島的距離近。

圖4 主坐標(biāo)分析

2.4 海島評價指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性

首先對分析結(jié)果進行碎石檢驗。結(jié)果表明,將評價指標(biāo)分為2個或者3個主成分即可解釋大部分的信息。然后,本研究提取了3個主成分進行主成分分析,并制作了主成分分析表(表3)。主成分分析表主要表現(xiàn)了對海島評價指標(biāo)主成分分析的如下特征。

表3 主成分分析

可以發(fā)現(xiàn),第一主成分與環(huán)境因素(如,島陸建設(shè)比例、植被覆蓋率和自然岸線保有率)有關(guān);第二主成分與經(jīng)濟發(fā)展(如,島上人均可支配收入和單位面積財政收入)有關(guān);第三主成分與海島基礎(chǔ)建設(shè)(如,規(guī)劃管理、社保和防減災(zāi)措施)有關(guān)。3個主成分對數(shù)據(jù)的解釋度共為49%,解釋度并不高,但是主成分的指標(biāo)出現(xiàn)了比較高的相似性。為了進一步驗證主成分分析結(jié)果,將評價指標(biāo)向量在兩個解釋度最高的主成分組成的二維平面中進行投影,制作主成分方向圖(圖5),從而研究各個評價指標(biāo)的相關(guān)性。從圖中可以發(fā)現(xiàn),社會民生相關(guān)基礎(chǔ)指標(biāo)與經(jīng)濟發(fā)展相關(guān)指標(biāo)有較強的正相關(guān),但與環(huán)境的相關(guān)性較弱,經(jīng)濟發(fā)展相關(guān)指標(biāo)與環(huán)境指標(biāo)相關(guān)度很低。

圖5 主成分分析矢量圖

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

海島作為四面環(huán)水且面積較小的地理單元,生態(tài)環(huán)境復(fù)雜度低、人口相對較少、每個海島的居民生活和產(chǎn)業(yè)狀況相對簡單。但是不同海島區(qū)位、氣候、地理、自然和生態(tài)類型都不盡相同,同時海島也是一類自然-人文復(fù)合的地理單元[35],因此對海島的評價一方面需要針對海島本身的特點,對能夠描述海島的多種指標(biāo)綜合進行統(tǒng)計分析從而對海島進行分類。另一方面,針對影響海島的自然因素和社會因素,若發(fā)現(xiàn)不同因素間可能存在的關(guān)系,則可以客觀全面地對海島進行評價。從評價結(jié)果看,利用聚類方法可以做到將海島進行分類,且每一類海島具有一些相關(guān)的指標(biāo)特性,具體如下。

(1)海島可以分成3類,即:經(jīng)濟發(fā)展型海島、環(huán)境發(fā)展型海島和傳統(tǒng)發(fā)展型海島。

經(jīng)濟發(fā)展型海島:該類型海島在經(jīng)濟指標(biāo)上明顯高于其他海島,這可能與海島發(fā)展類型有關(guān),有研究表明第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對一個地區(qū)的經(jīng)濟規(guī)模產(chǎn)生較大影響[36-37],多數(shù)的經(jīng)濟發(fā)展型海島島內(nèi)有較強的第二、第三產(chǎn)業(yè)支柱,也有因區(qū)位優(yōu)勢順應(yīng)周邊區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。而其他類型的海島除旅游業(yè)外,島內(nèi)基本無第二產(chǎn)業(yè)或其他第三產(chǎn)業(yè),或海島區(qū)位相對偏遠,較難獲得周邊優(yōu)質(zhì)的經(jīng)濟發(fā)展資源。

環(huán)境發(fā)展型海島:該類海島的明顯特征是相比于經(jīng)濟發(fā)展類海島,環(huán)境指標(biāo)突出。由于海島兼具海陸的生態(tài)特征,環(huán)境優(yōu)美,旅游產(chǎn)業(yè)一直是海島的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)[38-39],而本研究中分類得到的環(huán)境發(fā)展型海島大多是以旅游業(yè)為主要發(fā)展產(chǎn)業(yè),由于產(chǎn)業(yè)的需要優(yōu)先發(fā)展了海島的環(huán)境。部分海島雖然不以旅游業(yè)為主要產(chǎn)業(yè),但是由于島內(nèi)開發(fā)利用活動較少,環(huán)境較好,同時經(jīng)濟相關(guān)的指標(biāo)較傳統(tǒng)發(fā)展型海島高,在聚類中更接近環(huán)境發(fā)展型,因此被歸類到環(huán)境發(fā)展型海島。

傳統(tǒng)發(fā)展型海島:該類海島的顯著特征是經(jīng)濟發(fā)展相關(guān)指標(biāo)較低,該類型大多數(shù)海島均以傳統(tǒng)的以漁業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)為主的第一產(chǎn)業(yè)作為海島主要產(chǎn)業(yè)。作為漁業(yè),海島第一產(chǎn)業(yè)對海島開發(fā)利用規(guī)模較小,對海島環(huán)境的影響有限。因此本類海島環(huán)境指數(shù)相對較高。但是其環(huán)境指標(biāo)值整體低于環(huán)境發(fā)展型海島,這可能是由于海島本身經(jīng)濟發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展較差,且對該類海島環(huán)境保護中投入有限,所以環(huán)境指標(biāo)較環(huán)境發(fā)展型海島低。

(2)在3類海島的評價指標(biāo)中,經(jīng)濟水平相關(guān)指標(biāo)與海島的社會發(fā)展評價指標(biāo)呈現(xiàn)較強的正相關(guān),海島的環(huán)境相關(guān)評價指標(biāo)與社會發(fā)展評價指標(biāo)呈現(xiàn)較弱的相關(guān)性,海島的經(jīng)濟相關(guān)指標(biāo)和環(huán)境相關(guān)指標(biāo)無明顯相關(guān)性。

有些研究表明,經(jīng)濟的快速發(fā)展可以導(dǎo)致資源的巨大消耗和對環(huán)境的影響[40-41]。由于海島的生態(tài)結(jié)構(gòu)簡單、環(huán)境脆弱、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)單一,海島的經(jīng)濟發(fā)展很可能會對海島環(huán)境具有較大影響,但是,從本研究的結(jié)果來看,海島的經(jīng)濟發(fā)展情況并沒有與環(huán)境指標(biāo)顯示出較明顯的相關(guān)性,也就是說,海島的經(jīng)濟發(fā)展和海島的環(huán)境狀況相對獨立,這可能有以下幾個原因。①海島的開發(fā)方式不同,部分經(jīng)濟發(fā)展型海島如梅山島,其海島產(chǎn)業(yè)以物流、貿(mào)易為主,該類產(chǎn)業(yè)對環(huán)境的影響較低,因此并未對海島的環(huán)境造成較大的影響。②有些經(jīng)濟發(fā)展較強的海島,在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的同時,進行了生態(tài)修復(fù)和環(huán)境建設(shè),如長興島,在現(xiàn)場對比遙感解譯的情況時,發(fā)現(xiàn)許多植被覆蓋的區(qū)域是生態(tài)修復(fù)工程區(qū),這對本研究的環(huán)境指標(biāo)有正向影響。環(huán)境指標(biāo)較高的經(jīng)濟發(fā)展型海島,其社會民生及基礎(chǔ)設(shè)施指標(biāo)中偏環(huán)境的指標(biāo)如海島自然特征指數(shù)和海島利用特征指數(shù)等也較高,側(cè)面反映了這些海島在經(jīng)濟發(fā)展的同時,也在注重并改善海島本身的生態(tài)環(huán)境。與之相對的,在經(jīng)濟發(fā)展指標(biāo)反映較差的傳統(tǒng)發(fā)展型海島,并沒有顯示出較高的與生態(tài)環(huán)境相關(guān)指標(biāo)值。也反映了經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境狀況的獨立性。生態(tài)修復(fù)作為人工的改善環(huán)境的方法,在其他類型地理單元可以明顯改善環(huán)境[42-43],但是海島作為特殊的環(huán)境地理單元,其生態(tài)修復(fù)的效應(yīng)可能與其他地區(qū)不同。后續(xù)研究可以探究海島生態(tài)修復(fù)與海島環(huán)境改善之間的關(guān)系。

海島是地理特點和區(qū)位因素都具有獨特性的地理單元。對其進行科學(xué)分類,明確其發(fā)展的現(xiàn)狀,研究其發(fā)展的成因,對指導(dǎo)海島地區(qū)發(fā)展,保護海島及其周邊海域生態(tài)環(huán)境都具有重要的意義。對于海島的發(fā)展,既要做到兼顧海島的經(jīng)濟和社會情況,又要保護海島的生態(tài)環(huán)境。對于不同類型的海島,要結(jié)合實際情況,有針對性地制訂海島發(fā)展的規(guī)劃和政策,對于經(jīng)濟發(fā)展型海島,需要重點保護和改善海島的環(huán)境,加強海島環(huán)境監(jiān)測,加強生態(tài)修復(fù)。對于環(huán)境發(fā)展型海島,需要劃定生態(tài)紅線,防止人類活動對海島環(huán)境產(chǎn)生的潛在的壓力。對于傳統(tǒng)發(fā)展型海島,則需制訂明確的海島發(fā)展規(guī)劃,引導(dǎo)海島產(chǎn)業(yè)發(fā)展或轉(zhuǎn)型,使海島經(jīng)濟向多元化、集約化發(fā)展,加強海島交通及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

3.2 結(jié)論

本研究針對海島的特點建立了一套基于數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析的描述海島發(fā)展和環(huán)境的分類體系。通過30個海島的數(shù)據(jù)對體系進行了驗證并分析。結(jié)果表明,分類體系相對可行,通過分類體系也可以發(fā)現(xiàn)不同海島之間發(fā)展因素的內(nèi)在聯(lián)系。由于海島的描述指標(biāo)眾多,且海島的大小和人口規(guī)模都各不相同,海島分類體系仍需完善。一方面,由于數(shù)據(jù)量越大,其可挖掘的數(shù)據(jù)越多[44],后續(xù)會將更多海島納入分類體系,可以使海島分類更精確、結(jié)果更明顯;另一方面,增加一些更詳細的描述指標(biāo),如海島的生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo),或?qū)u的某個學(xué)科領(lǐng)域進行細致分類,可以更深層次地發(fā)現(xiàn)海島發(fā)展的內(nèi)生因素,有利于海島未來發(fā)展規(guī)劃的制定和管理政策的實施。